JP2012182362A - Electronic component and manufacturing method of the same - Google Patents
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Description
本発明は、機能部を有する機能性素子が配線基板上に搭載されるとともに、少なくとも配線基板と機能素子との接合部を保護するための封止層が設けられている電子部品、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic component in which a functional element having a functional part is mounted on a wiring board, and at least a sealing layer for protecting a joint part between the wiring board and the functional element is provided, and its manufacture Regarding the method.
インクジェットプリンターのヘッド、加速度センサー、圧力センサー、ジャイロスコープ、及び弾性表面波フィルタ装置などのいわゆるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)と呼ばれる機能性素子は、これらを電気的に制御すべく、所定の配線や導電性パッドなどの導電層が形成されてなる配線基板上に、導電性バンプを介し、導電層と電気的に接続するようにしてフリップチップ接続し、上記機能性素子と配線基板とが一体となった電子部品の形態として構成される。 So-called MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) functional elements such as inkjet printer heads, acceleration sensors, pressure sensors, gyroscopes, and surface acoustic wave filter devices are used in order to electrically control them. Flip-chip connection is made on the wiring substrate on which a conductive layer such as a conductive pad is formed via a conductive bump so as to be electrically connected to the conductive layer, and the functional element and the wiring substrate are integrated. Configured as a form of electronic components.
この際、上記電子部品には、主としてフリップチップ接合部を保護し、さらには機能性素子の機能部を保護するために、例えば熱硬化性の樹脂からなる封止層が形成される。しかしながら、封止層が機能性素子の機能部にまで達すると、当該機能部が動作するために必要な空間を確保することができなくなってしまう。このような観点から、封止層が機能性素子の機能部にまで到達することなく、当該機能部が動作するために必要な空間を確保すべく種々の試みがなされている。 At this time, a sealing layer made of, for example, a thermosetting resin is formed on the electronic component mainly in order to protect the flip chip bonding portion and further to protect the functional portion of the functional element. However, when the sealing layer reaches the functional part of the functional element, it becomes impossible to secure a space necessary for the functional part to operate. From such a point of view, various attempts have been made to ensure a space necessary for the function part to operate without the sealing layer reaching the function part of the functional element.
例えば、特許文献1では、基板上に機能部が基板の主面と相対向するようにして、弾性表面波フィルタ装置をフリップチップボンディングによって搭載するに際し、基板と弾性表面波フィルタ装置とを電気的及び機械的に接続する導電性バンプの外方においてダム材を設け、このダム材によって封止層が弾性表面波フィルタ装置の機能部にまで達するのを防止し、当該機能部が駆動するために必要な空間を確保するようにしている。 For example, in Patent Document 1, when a surface acoustic wave filter device is mounted by flip chip bonding so that a functional unit is opposed to the main surface of the substrate on the substrate, the substrate and the surface acoustic wave filter device are electrically connected. In order to prevent the sealing layer from reaching the functional part of the surface acoustic wave filter device by the dam material provided outside the conductive bump to be mechanically connected, and to drive the functional part The necessary space is secured.
しかしながら、この方法では、ダム材のような付加的な部材を別途設けるため、電子部品のサイズが大型化してしまい、用途が限られてしまうという問題があった。 However, in this method, since an additional member such as a dam material is separately provided, there is a problem that the size of the electronic component is increased and the application is limited.
本発明は、機能部を有する機能性素子が配線基板上に搭載されるとともに、少なくとも配線基板と機能素子との接合部を保護するための封止層が設けられている電子部品において、封止層の機能部への侵入を防止し、当該機能部が動作できるような空間を、電子部品のサイズを大型化させることなく形成することを目的とする。 The present invention relates to an electronic component in which a functional element having a functional part is mounted on a wiring board and at least a sealing layer for protecting a joint part between the wiring board and the functional element is provided. It is an object of the present invention to form a space in which a functional portion of a layer can be prevented from entering and the functional portion can operate without increasing the size of an electronic component.
上記目的を達成すべく、本発明は、
少なくとも主面上に導電層が形成されてなる配線基板と、
機能部が前記配線基板の前記主面と相対向し、前記配線基板の前記主面上において、前記機能部の外方に設けられた導電性部材を介し、前記配線基板の前記導電層の接続領域と電気的に接続されるようにして搭載された機能性素子と、
前記配線基板の主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する領域に形成された撥水層とを具え、
前記配線基板の前記主面と前記機能部との間に空隙を形成するようにしたことを特徴とする、電子部品に関する。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A wiring board having a conductive layer formed on at least the main surface;
The functional part is opposed to the main surface of the wiring board, and the conductive layer of the wiring board is connected to the main surface of the wiring board via a conductive member provided outside the functional part. A functional element mounted so as to be electrically connected to the region;
On the main surface of the wiring board, comprising a water repellent layer formed in a region opposite to the functional part of the functional element,
The present invention relates to an electronic component characterized in that a gap is formed between the main surface of the wiring board and the functional part.
また、本発明は、
少なくとも主面上に導電層が形成されてなる配線基板と、機能部が前記配線基板の前記主面と相対向し、前記配線基板の前記主面上において、前記機能部の外方に設けられた導電性部材を介し、前記配線基板の前記導電層の接続領域と電気的に接続されるようにして搭載された機能性素子と、少なくとも前記配線基板と前記機能性素子との接合部を保護するための封止層と、前記配線基板の主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する領域に形成された撥水層とを具えた電子部品の製造方法であって、
前記封止層による封止工程前に、前記撥水層を、前記配線基板の前記主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する位置に形成する撥水層形成工程を設けることを特徴とする、電子部品の製造方法に関する。
The present invention also provides:
A wiring board in which a conductive layer is formed on at least the main surface, and the functional part are opposed to the main surface of the wiring board, and are provided outside the functional part on the main surface of the wiring board. The functional element mounted so as to be electrically connected to the connection region of the conductive layer of the wiring board via the conductive member, and at least a junction between the wiring board and the functional element is protected. A method for manufacturing an electronic component comprising: a sealing layer for forming a water repellent layer formed in a region opposite to the functional portion of the functional element on the main surface of the wiring board;
Before the sealing step with the sealing layer, a water-repellent layer forming step is provided for forming the water-repellent layer on the main surface of the wiring board at a position facing the functional portion of the functional element. The present invention relates to a method for manufacturing an electronic component.
本発明によれば、少なくとも主面上に導電層が形成されてなる配線基板と、機能部が配線基板の主面と相対向し、配線基板の主面上において、機能部の外方に設けられた導電性部材を介し、配線基板の導電層の接続領域と電気的に接続されるようにして搭載された機能性素子と、配線基板の主面上において、機能性素子の機能部と相対向する領域に形成された撥水層とを具えた電子部品において、封止層を形成する封止工程前に、配線基板の主面上であって、機能性素子の機能部と対向する領域に撥水層を形成するようにしている。 According to the present invention, a wiring board in which a conductive layer is formed on at least the main surface, and the functional part are opposed to the main surface of the wiring board, and are provided outside the functional part on the main surface of the wiring board. A functional element mounted so as to be electrically connected to the connection region of the conductive layer of the wiring board through the conductive member formed on the main surface of the wiring board, and relative to the functional part of the functional element. In an electronic component having a water repellent layer formed in a facing area, the area facing the functional portion of the functional element on the main surface of the wiring board before the sealing step for forming the sealing layer A water repellent layer is formed on the surface.
封止層は一般に樹脂から構成されているので、この場合、封止層を構成する樹脂が、配線基板の主面と機能性素子の機能部との間に流入してきた場合においても、当該機能部と対向する配線基板の主面上には撥水層が存在するので、前記樹脂は撥水層によってはじかれて当該層上に残存することができない。 Since the sealing layer is generally composed of a resin, in this case, even when the resin constituting the sealing layer flows between the main surface of the wiring board and the functional part of the functional element, Since the water-repellent layer is present on the main surface of the wiring board facing the portion, the resin cannot be repelled by the water-repellent layer and remain on the layer.
したがって、配線基板の主面と機能性素子の機能部との間に封止層を構成する樹脂が流入するのを抑制することができるので、これらの間に空隙を形成することができ、封止層による当該機能部の動作の不良を抑制することができるようになる。 Accordingly, since the resin constituting the sealing layer can be prevented from flowing between the main surface of the wiring board and the functional part of the functional element, a gap can be formed between them, and sealing can be performed. It becomes possible to suppress the malfunction of the functional part due to the stop layer.
なお、本発明においては、ダム材等の付加的な部材を別途設ける必要がないので、電子部品のサイズが大型化してしまい、用途が限られてしまうという問題も回避することができる。 In addition, in this invention, since it is not necessary to provide additional members, such as a dam material, the problem that the size of an electronic component will enlarge and a use will be limited can also be avoided.
以上、本発明によれば、機能部を有する機能性素子が配線基板上に搭載されるとともに、少なくとも配線基板と機能素子との接合部を保護するための封止層が設けられている電子部品において、封止層の機能部への侵入を防止し、当該機能部が動作できるような空間を、電子部品のサイズを大型化させることなく形成することができる。 As described above, according to the present invention, an electronic component in which a functional element having a functional part is mounted on a wiring board and at least a sealing layer for protecting a joint part between the wiring board and the functional element is provided. Therefore, it is possible to prevent the sealing layer from entering the functional part and to form a space in which the functional part can operate without increasing the size of the electronic component.
以下、本発明の具体的特徴について、発明を実施するための形態に基づいて説明する。 Hereinafter, specific features of the present invention will be described based on embodiments for carrying out the invention.
図1は、本実施形態における電子部品の概略構成を示す断面図であり、図2は、図1に示す電子部品の機能性素子を拡大して示す斜視図であり、図3及び図4は、図2に示す機能性素子の動作状態を説明するための図である。また、図5及び図6は、本実施形態の電子部品の製造方法を概略的に説明するための断面図である。 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an electronic component in the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a functional element of the electronic component shown in FIG. 1, and FIGS. FIG. 3 is a diagram for explaining an operation state of the functional element shown in FIG. 2. 5 and 6 are cross-sectional views for schematically explaining the method for manufacturing an electronic component of the present embodiment.
なお、本実施形態では、機能性素子として加速度センサーの場合について説明している。 In the present embodiment, the case of an acceleration sensor as the functional element is described.
図1に示すように、本実施形態の電子部品10は、主面11A上に図示しない導電層が形成された配線基板11と、この配線基板11の主面11A上において、機能部13Aの外方に設けられた導電性バンプ15を介して、配線基板11の主面11A上に形成された図示しない金属パッド(導電層)と電気的及び機械的に接続されるようにして加速度センサー(機能性素子)13が搭載されている。なお、加速度センサー13は、その機能部13Aと配線基板11の主面11Aとが互いに対向するようにして搭載されている。
As shown in FIG. 1, the
導電性バンプ15は、例えば金バンプやはんだなどから構成することができる。
The
また、配線基板11の主面11A上には、加速度センサー13の機能部13Aと対向する領域において撥水層12が形成されている。
A
さらに、配線基板11と加速度センサー13との接合部、すなわち導電性バンプ15の周囲には、当該接合部を保護するための封止層14が形成されている。
Further, a
本実施形態においては、図1から明らかなように、撥水層12を、配線基板11の主面11A上であって、加速度センサー13の機能部13Aと対向する領域に形成している。
In the present embodiment, as is clear from FIG. 1, the
封止層14は一般に樹脂から構成されているので、この場合、封止層14を構成する樹脂が、配線基板11の主面11Aと加速度センサー13の機能部13Aとの間に流入してきた場合においても、機能部13Aと対向する配線基板11の主面11A上には撥水層12が存在するので、前記樹脂は撥水層12によってはじかれて当該層上に残存することができない。
Since the
したがって、配線基板11の主面11Aと加速度センサー13の機能部13Aとの間に封止層14を構成する樹脂が流入するのを抑制することができるので、これらの間に空隙Sを形成することができ、封止層14による機能部13Aの動作の不良を抑制することができるようになる。
Therefore, since it can suppress that resin which comprises the
なお、本実施形態においては、ダム材等の付加的な部材を別途設ける必要がないので、電子部品のサイズが大型化してしまい、用途が限られてしまうという問題も回避することができる。 In addition, in this embodiment, since it is not necessary to separately provide additional members, such as a dam material, the problem that the size of an electronic component will enlarge and a use will be limited can also be avoided.
撥水層12は、例えばフッ素系コーティング剤及びシリコーン系コーティング剤から構成することができる。これらの材料は、撥水剤として長期に亘って実用され、高い実績を有するとともに、入手が容易であることから、高い撥水性を有する撥水層22を安価に形成することができる。形成方法は、コーティング剤の粘度等に応じて、フォトリソグラフィやメタルマスクを用いた印刷法あるいはスプレー法などを用いることができる。
The
また、撥水層12の厚さは、例えば5μm〜20μmとすることができる。5μm未満では撥水性を充分に発現できない場合があり、20μmを超えても最早撥水性の向上には寄与せず、材料損失のみが増大する場合がある。
Moreover, the thickness of the
次に、図2〜図4を参照して、本実施形態における機能性素子である加速度センサー13について簡単に説明する。
Next, the
図2に示すように、加速度センサー13は、枠部131と、この枠部131の各辺の略中央部から対向する辺の略中央部にまで延在し、互いに直交する2本の梁からなる梁部132とを有している。また、梁部132の、2本の梁が交わる部分には平面部133が形成され、この平面部133には、この平面部133が略中心に位置するようにして4つの錘134−1〜134−4が取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
加速度センサー13においては、枠部131、梁部132、平面部133及び錘134−1〜134−4が機能部13Aを構成する。
In the
なお、加速度センサー13、すなわち枠部131、梁部132、平面部133及び錘134−1〜134−4は、シリコンなどの半導体から構成されている。また、梁部132上には図示しないピエゾ素子が設けられている。
The
加速度センサー13に対して加速度が負荷されていない場合は、図3に示すように、錘134−1〜134−4のいずれもが振動しないので、梁部132において歪は生じない。一方、加速度センサー13に対して加速度が負荷されると、図4に示すように、錘134−1〜134−4が振動するようになるので、梁部132において歪が生じ、この歪を図示しないピエゾ素子が電気信号に変換して外部回路等に送信し、送信された電気信号を解析することによって加速度を検知できるようになる。
When no acceleration is applied to the
なお、錘134−1〜134−4の振動は平面内に限定されるものではなく、紙面に垂直な方向へも生じるので、これに起因して生じる梁部132の歪も平面内に限定されるものではなく、前記同様に紙面に垂直な方向へも生じるものである。
Note that the vibrations of the weights 134-1 to 134-4 are not limited to the plane, but also occur in the direction perpendicular to the paper surface. Therefore, the distortion of the
次に、図5及び図6を参照して、本実施形態の電子部品10の製造方法について概略的に説明する。
Next, with reference to FIGS. 5 and 6, a method for manufacturing the
最初に、図5に示すように、配線基板11の主面11A上に、後の形成する加速度センサー13の機能部13Aと対向する領域に撥水層12を形成する。
First, as shown in FIG. 5, the
次いで、図6に示すように、加速度センサー13を、導電性バンプ15を介して配線基板11に対して加熱下押圧し、配線基板11の図示しない金属パッド(導電層)に対して電気的及び機械的に接続する。
Next, as shown in FIG. 6, the
その後、樹脂を保護層12上であって導電性バンプ15の近傍に塗布し、封止層14を形成する。なお、上述したように、封止層14を形成する際に、その構成樹脂が、配線基板11の主面11Aと加速度センサー13の機能部13Aとの間に流入してきた場合においても、機能部13Aと対向する配線基板11の主面11A上には撥水層12が存在するので、前記樹脂は撥水層12によってはじかれて当該層上に残存することができない。
Thereafter, a resin is applied on the
したがって、配線基板11の主面11Aと加速度センサー13の機能部13Aとの間に封止層14を構成する樹脂が流入するのを抑制することができるので、これらの間に空隙Sを形成することができ、封止層14による機能部13Aの動作の不良を抑制することができるようになる。
Therefore, since it can suppress that resin which comprises the
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。 The present invention has been described in detail based on the above specific examples. However, the present invention is not limited to the above specific examples, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、上記具体例では、機能性素子として加速度センサーの場合について説明したが、配線基板の主面と機能性素子の機能部との間に空隙を形成することができ、封止層による機能部の動作の不良を抑制することができれば、機能性素子はどのような種類のものであー、ジャイロスコープ、及び弾性表面波フィルタ装置などのいわゆるMEMSとすることもできる。 For example, in the above specific example, the case of the acceleration sensor as the functional element has been described. However, a gap can be formed between the main surface of the wiring board and the functional part of the functional element, and the functional part by the sealing layer. Any kind of functional element can be used as long as the operation failure can be suppressed, and a so-called MEMS such as a gyroscope and a surface acoustic wave filter device can be used.
10、20 電子部品
11 配線基板
12 撥水層
13 加速度センサー(機能性素子)
14 封止層
15 導電性バンプ
10, 20
14
Claims (4)
機能部が前記配線基板の前記主面と相対向し、前記配線基板の前記主面上において、前記機能部の外方に設けられた導電性部材を介し、前記配線基板の前記導電層の接続領域と電気的に接続されるようにして搭載された機能性素子と、
前記配線基板の主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する領域に形成された撥水層とを具え、
前記配線基板の前記主面と前記機能部との間に空隙を形成するようにしたことを特徴とする、電子部品。 A wiring board having a conductive layer formed on at least the main surface;
The functional part is opposed to the main surface of the wiring board, and the conductive layer of the wiring board is connected to the main surface of the wiring board via a conductive member provided outside the functional part. A functional element mounted so as to be electrically connected to the region;
On the main surface of the wiring board, comprising a water repellent layer formed in a region opposite to the functional part of the functional element,
An electronic component, wherein a gap is formed between the main surface of the wiring board and the functional part.
前記封止層による封止工程前に、前記撥水層を、前記配線基板の前記主面上において、前記機能性素子の前記機能部と相対向する位置に形成する撥水層形成工程を設けることを特徴とする、電子部品の製造方法。 A wiring board in which a conductive layer is formed on at least the main surface, and the functional part are opposed to the main surface of the wiring board, and are provided outside the functional part on the main surface of the wiring board. The functional element mounted so as to be electrically connected to the connection region of the conductive layer of the wiring board via the conductive member, and at least a junction between the wiring board and the functional element is protected. A method for manufacturing an electronic component comprising: a sealing layer for forming a water repellent layer formed in a region opposite to the functional portion of the functional element on the main surface of the wiring board;
Before the sealing step with the sealing layer, a water-repellent layer forming step is provided for forming the water-repellent layer on the main surface of the wiring board at a position facing the functional portion of the functional element. A method of manufacturing an electronic component, characterized in that
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